【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及生物中通過提高楊樹中 pagbeh3b基因的表達(dá)促進(jìn)楊樹木質(zhì)部發(fā)育的方法。
技術(shù)介紹
1、隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，木材消耗量持續(xù)增長，隨之木材需求量急劇增加，木材安全問題日益突出，迫切需要通過現(xiàn)代生物育種技術(shù)創(chuàng)制速生高產(chǎn)人工林新種質(zhì)，緩解木材供需矛盾，保障國家木材安全。分子設(shè)計育種技術(shù)發(fā)展迅速，但其對靶標(biāo)基因的選擇要求非常高，選擇在木材形成調(diào)控過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用且作用機(jī)制研究透徹的基因有助于提高速生高產(chǎn)人工林分子設(shè)計育種的成功幾率。
2、木材的形成主要來源于次生木質(zhì)部的逐年積累，而次生木質(zhì)部的發(fā)育受到多種外界環(huán)境因子及內(nèi)源激素的協(xié)同作用，其中油菜素內(nèi)酯對次生木質(zhì)部發(fā)育具有重要影響。已有研究表明，油菜素甾醇可以促進(jìn)了次生木質(zhì)部的增厚。beh是油菜素甾醇信號傳導(dǎo)途徑中的關(guān)鍵因子，調(diào)控眾多下游基因。利用模式木本植物楊樹，研究beh調(diào)控次生木質(zhì)部的分子機(jī)制，鎖定調(diào)控木材產(chǎn)量的靶標(biāo)基因，對楊樹速生高產(chǎn)分子設(shè)計育種具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是如何促進(jìn)楊樹木質(zhì)部發(fā)育進(jìn)而提高楊樹產(chǎn)量。
2、為了解決以上技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了為了解決以上技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了通過提高楊樹中 pagbeh3b基因的表達(dá)促進(jìn)楊樹木質(zhì)部發(fā)育和/或提高楊樹株高和/或提高楊樹產(chǎn)量的方法，所述 pagbeh3b基因?yàn)榫幋apagbeh3b蛋白的基因
3、a1、氨基酸序列是序列表中seq?id?no.2的蛋白質(zhì)；
4、a2、將序列表中seq?id?no.2所示的氨基酸序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加得到的與a1所示的蛋白質(zhì)具有80％以上的同一性且功能類似的蛋白質(zhì)；
5、a3、在a1或a2的n末端或/和c末端連接蛋白標(biāo)簽得到的融合蛋白質(zhì)。
6、上述方法中，序列表中的seq?id?no.2由333個氨基酸殘基組成。
7、上述方法中，同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用國際互聯(lián)網(wǎng)上的同源性檢索站點(diǎn)測定氨基酸序列的同一性，如ncbi主頁網(wǎng)站的blast網(wǎng)頁。例如，可在高級blast2.1中，通過使用blastp作為程序，將expect值設(shè)置為10，將所有filter設(shè)置為off，使用blosum62作為matrix，將gap?existence?cost，per?residue?gap?cost和lambda?ratio分別設(shè)置為11，1和0.85（缺省值）并進(jìn)行檢索一對氨基酸序列的同一性進(jìn)行計算，然后即可獲得同一性的值（%）。
8、上述方法中，所述80％以上的同一性可為至少81％、85%、90%、91%、92%、95%、96%、98%、99%或100%的同一性。
9、上述方法中，所述pagbeh3b蛋白可來源于楊樹。
10、上述方法中，所述 pagbeh3b基因具體可為編碼鏈的編碼序列是序列表中seq?idno.1的核酸分子。
11、上述方法中，包括將所述的 pagbeh3b基因?qū)胧荏w楊樹中，得到木質(zhì)部發(fā)育加速的楊樹和/或株高提高的楊樹和/或產(chǎn)量提高的楊樹的步驟；所述木質(zhì)部發(fā)育加速的楊樹的木質(zhì)部發(fā)育速度高于所述受體楊樹的木質(zhì)部發(fā)育速度；所述株高提高的楊樹的株高高于所述受體楊樹的株高；產(chǎn)量提高的楊樹的產(chǎn)量高于所述受體楊樹的產(chǎn)量。
12、上述方法中，其中所述的 pagbeh3b基因可先進(jìn)行如下修飾，再導(dǎo)入受體楊樹中，以達(dá)到更好的表達(dá)效果：
13、1）修飾鄰近起始甲硫氨酸的基因序列，以使翻譯有效起始；例如，利用在植物中已知的有效的序列進(jìn)行修飾；
14、2）與各種植物表達(dá)的啟動子連接，以利于其在植物中的表達(dá)；所述啟動子可包括組成型、誘導(dǎo)型、時序調(diào)節(jié)、發(fā)育調(diào)節(jié)、化學(xué)調(diào)節(jié)、組織優(yōu)選和組織特異性啟動子；啟動子的選擇將隨著表達(dá)時間和空間需要而變化，而且也取決于靶物種；例如組織或器官的特異性表達(dá)啟動子，根據(jù)需要受體在發(fā)育的什么時期而定；盡管證明了來源于雙子葉植物的許多啟動子在單子葉植物中是可起作用的，反之亦然，但是理想地，選擇雙子葉植物啟動子用于雙子葉植物中的表達(dá)，單子葉植物的啟動子用于單子葉植物中的表達(dá)；本專利技術(shù)的一個實(shí)施例中采用啟動子35s驅(qū)動 pagbeh3b基因；
15、3）與適合的轉(zhuǎn)錄終止子連接，也可以提高本專利技術(shù)基因的表達(dá)效率；例如來源于camv的tml，來源于rbcs的e9；任何已知在植物中起作用的可得到的終止子都可以與本專利技術(shù)基因進(jìn)行連接；
16、4）引入增強(qiáng)子序列，如內(nèi)含子序列（例如來源于adhl和bronzel）和病毒前導(dǎo)序列（例如來源于tmv,mcmv和amv）。
17、所述 pagbeh3b基因可通過使用?ti質(zhì)粒，植物病毒栽體，直接?dna轉(zhuǎn)化，微注射，電穿孔等常規(guī)生物技術(shù)方法導(dǎo)入植物細(xì)胞（?weissbach,?1998，?method?for?plantmolecular?biology?viii,?academy?press,?new?york,?pp.411-463;?geiserson?andcorey?,?1998?,?plant?molecular?biology(2nd?edition)。
18、上述方法中，所述楊樹木質(zhì)部發(fā)育加強(qiáng)和/或提高楊樹株高和/或提高楊樹產(chǎn)量的楊樹可為轉(zhuǎn)基因楊樹，也可為通過雜交等常規(guī)育種技術(shù)獲得的楊樹。
19、本專利技術(shù)還提供蛋白質(zhì)，為所述pagbeh3b蛋白。
20、本專利技術(shù)還提供與所述pagbeh3b蛋白相關(guān)的生物材料也屬于本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。
21、本專利技術(shù)所提供的與所述pagbeh3b蛋白相關(guān)的生物材料，為下述b1至b5中的任一種：
22、b1、編碼pagbeh3b蛋白的核酸分子；
23、b2、含有b1所述核酸分子的表達(dá)盒；
24、b3、含有b1所述核酸分子的重組載體、或含有b2所述表達(dá)盒的重組載體；
25、b4、含有b1所述核酸分子的重組微生物、或含有b2所述表達(dá)盒的重組微生物、或含有b3所述重組載體的重組微生物；
26、b5、含有b1所述核酸分子的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞系、或含有b2所述表達(dá)盒的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞系、或含有b3所述重組載體的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞系。
27、其中，所述核酸分子可以是dna，如cdna、基因組dna或重組dna；所述核酸分子也可以是rna，如mrna或hnrna等。
28、上述生物材料中，b1本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.通過提高楊樹中PagBEH3b基因的表達(dá)促進(jìn)楊樹木質(zhì)部發(fā)育和/或提高楊樹株高和/或提高楊樹產(chǎn)量的方法，其特征在于：所述PagBEH3b基因?yàn)榫幋aPagBEH3b蛋白的基因，所述PagBEH3b蛋白是如下A1、A2或A3的蛋白質(zhì)：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述PagBEH3b基因?yàn)榫幋a鏈的編碼序列是序列表中SEQ?ID?No.1的DNA分子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法包括將所述的PagBEH3b基因?qū)胧荏w楊樹中，得到木質(zhì)部發(fā)育加速的楊樹和/或株高提高的楊樹和/或產(chǎn)量提高的楊樹的步驟；所述木質(zhì)部發(fā)育加速的楊樹的木質(zhì)部發(fā)育速度高于所述受體楊樹的木質(zhì)部發(fā)育速度；所述株高提高的楊樹的株高高于所述受體楊樹的株高；產(chǎn)量提高的楊樹的產(chǎn)量高于所述受體楊樹的產(chǎn)量。
4.權(quán)利要求1中所述的PagBEH3b蛋白。
5.權(quán)利要求4所述PagBEH3b蛋白相關(guān)的生物材料，其特征在于：為下述B1至B5中的任一種：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物材料，其特征在于：B1所述核酸分子為編碼鏈的編碼序列是序
7.植物試劑，其特征在于：所述試劑的活性成分為促進(jìn)或提高權(quán)利要求1或2中所述的PagBEH3b基因、提高權(quán)利要求1或2中所述的PagBEH3b蛋白的豐度的物質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的植物試劑，其特征在于：所述物質(zhì)包含權(quán)利要求4所述PagBEH3b蛋白和/或權(quán)利要求5或6所述生物材料。
9.權(quán)利要求1-3任一所述方法，或權(quán)利要求4所述PagBEH3b蛋白，或權(quán)利要求5或6所述生物材料在楊樹育種或楊樹木材生產(chǎn)中的應(yīng)用。
10.權(quán)利要求7或8所述的植物試劑在楊樹木材生產(chǎn)中的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.通過提高楊樹中pagbeh3b基因的表達(dá)促進(jìn)楊樹木質(zhì)部發(fā)育和/或提高楊樹株高和/或提高楊樹產(chǎn)量的方法，其特征在于：所述pagbeh3b基因?yàn)榫幋apagbeh3b蛋白的基因，所述pagbeh3b蛋白是如下a1、a2或a3的蛋白質(zhì)：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述pagbeh3b基因?yàn)榫幋a鏈的編碼序列是序列表中seq?id?no.1的dna分子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法包括將所述的pagbeh3b基因?qū)胧荏w楊樹中，得到木質(zhì)部發(fā)育加速的楊樹和/或株高提高的楊樹和/或產(chǎn)量提高的楊樹的步驟；所述木質(zhì)部發(fā)育加速的楊樹的木質(zhì)部發(fā)育速度高于所述受體楊樹的木質(zhì)部發(fā)育速度；所述株高提高的楊樹的株高高于所述受體楊樹的株高；產(chǎn)量提高的楊樹的產(chǎn)量高于所述受體楊樹的產(chǎn)量。
4.權(quán)利要求1中所述的pagbeh3b蛋...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋學(xué)勤，趙巖秋，郭雨，
申請(專利權(quán))人：中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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